RO120859B1

RO120859B1 - Diagonal brace for constructions

Info

Publication number: RO120859B1
Application number: ROA200200665A
Authority: RO
Inventors: Alfons Jean Knauf
Original assignee: Richter-System Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2006-08-30
Also published as: TR200103261A2; FR2827896B1; DE10136551A1; GR20010100482A; GR1005021B; BG106701A; FR2827896A1; BG64653B1

Abstract

The invention relates to diagonal braces (3) for constructions, especially for constructions made of a metal frame. According to the invention, the braces reinforce an iron frame, consisting of some pillars (1) and some horizontal beams (2), made of steel profiles with central cavity, and they consist of a steel pull cable (4), which, at an end, is provided with a connection element (5), which is attached at the upper end of the pillar (1) and at the other end, with an anchorage (6) made of steel attached at the lower side of the pillar. The steel anchorage (6) consists of a steel strap (8) which has two hanging lugs (9) wherethrough it is fastened, by a screw, in the connection element (7) at the pillar base and with a bolt, to a connection piece (10), attached to the pull rope (4).

Description

Invenția se referă la un tirani diagonal pentru construcții, în mod special la tiranți diagonali pentru clădiri cu o structuri realizate din schelete metalice.The invention relates to a diagonal tyrants for constructions, especially to diagonals typieces for buildings with structures made of metal skeletons.

Tiranții diagonali ai unei clădiri cu o structură metalică, preiau în mod exclusiv numai forțele de întindere, în special se au în vedere tiranții diagonali din domeniul construcțiilor cu un schelet metalic, care sunt executați adeseori dintr-un cablu. Cablurile folosite supuse la întindere constau dintr-un cablu de tracțiune, care se caracterizează printr-o rezistență mare la întindere. Materialul din care sunt făcute astfel de cabluri de tracțiune pentru tiranții diagonali este de așa natură ales, încât să poată prelua cu siguranță toate sarcinile statice determinate pentru clădire, cu respectarea celorlalte măsuri de siguranță.The diagonal straps of a building with a metallic structure, exclusively take over the tensile forces, especially the diagonal straps in the field of constructions with a metal frame, which are often executed from a cable. The used cables subjected to stretching consist of a traction cable, which is characterized by a high tensile strength. The material from which such traction cables are made for diagonal straps is of such a chosen nature that it can safely take over all static loads determined for the building, in compliance with the other safety measures.

Comportamentul la rupere al cablurilor din oțel este caracterizat prin aceea că, la o suprasarcină, ruperea se produce numai după producerea unei anumite întinderi elastice și numai dacă acestea au un coeficient relativ mic de întindere plastică. Deformările mai mari, care depășesc întinderea elastică a cablului de tracțiune, duc de aceea la rupere și, cu aceasta, la compromiterea completă a scheletului din oțel.The breaking behavior of steel cables is characterized by the fact that, at an overload, the rupture occurs only after a certain elastic stretch has occurred and only if they have a relatively small coefficient of plastic stretch. Larger deformations, which exceed the elastic stretch of the traction cable, therefore lead to rupture and, consequently, to the complete deterioration of the steel skeleton.

Astfel de întinderi mari apar la clădiri, în mod special în timpul cutremurelor, ca urmare a acțiunii forțelor de solicitare orizontală extrem de mari.Such large stretches occur in buildings, especially during earthquakes, as a result of extremely large horizontal forces.

Din motive de siguranță, este important ca scheletul portant să nu se rupă nici la astfel de solicitări mari, de exemplu la cutremure, ci să rămână în general stabil, chiar și cu o deformare plastică mai mare sau mai mică.For safety reasons, it is important that the supporting skeleton does not break even at such large stresses, for example in earthquakes, but generally remains stable, even with a greater or lesser plastic deformation.

Acest comportament al scheletului portant al unei clădiri, este foarte important pentru supraviețuire în cazurile extreme de urgență și poate fi atins numai atunci când este asigurat la întindere cu tiranți diagonali și, în mod special, cu tiranți care fiind supuși la sarcină nu se rup.This behavior of the supporting skeleton of a building is very important for survival in extreme emergencies and can only be achieved when it is secured with diagonal braces and, in particular, with braces that are subjected to load.

Scopul prezentei invenții este de aceea orientat către realizarea unui tip de tirant diagonal întins din categoria mai sus menționată, care să nu se rupă la o suprasolicitare extremă.The object of the present invention is therefore oriented towards the realization of a type of diagonal rod extended from the above-mentioned category, which does not break at an extreme overload.

Această problemă este rezolvată de prezenta invenție, prin faptul că tirantul diagonal este realizat dintr-un cablu de tracțiune prevăzut pentru legătura cu stâlpii structurii cu un element de ancorare din oțel, alcătuit dintr-o eclisă de preluare a întinderii care are la ambele capete elemente de legătură și a cărei ductilitate este mai mare decât cea a cablului de tracțiune.This problem is solved by the present invention, by the fact that the diagonal link is made of a traction cable provided for connection with the pillars of the structure with an element of steel anchorage, made up of a take-off church that has at both ends elements and whose ductility is greater than that of the traction cable.

Comportamentul la întindere al eclisei din oțel a elementului ancorare este caracterizat de o ductilitate foarte mare, ceea ce înseamnă că eclisa de preluare a întinderii prezintă pe lângă un coeficient relativ mic de întindere elastică, un coeficient foarte mare de întindere plastică, așa încât eclisa însăși suportă o mare parte din efortul de întindere, la care este supus tirantul înaintea apariției unei ruperi a acesteia. în felul acesta se poate obține pentru întregul tirant diagonal un comportament ductil de deformare controlabilă, care, prin integrarea elicliselor permite preluarea unei părți din întindere și o deformare plastică foarte mare, fără să fie atinsă sarcina de rupere a tirantului. De exemplu, tirantul diagonal preia solicitarea dată de o accelerație orizontală mare în zonele de îmbinare ale scheletului din oțel, în mod special în cazul cutremurelor, și o transformă în întindere plastică a eclisei de preluare a întinderii. Energia este astfel dispersată, fără apariția unei ruperi a tirantului diagonal.The tensile behavior of the steel plate of the anchoring element is characterized by a very high ductility, which means that the stretch take-up glass has a relatively low elastic stretch coefficient, a very high plastic stretch coefficient, so the glass itself it bears much of the stretching effort, to which the tyrant is subjected before a rupture occurs. In this way, for the entire diagonal tie rod, a ductile behavior of controllable deformation can be obtained, which, by integrating the helices, allows to take over a part of the stretch and a very large plastic deformation, without reaching the load of breaking the rod. For example, the diagonal rod takes up the request given by a high horizontal acceleration in the joints of the steel frame, especially in the case of earthquakes, and transforms it into a plastic extension of the extension take-off. The energy is thus dispersed, without the occurrence of a diagonal tie break.

Chiar dacă la întinderea extrem de mare a eclisei, poate apărea eventual o modificare însemnată de lungime a eclisei, în mod special a tirantului supus la întindere, ceea ce ar conduce la modificarea formei clădirii, faptul că totuși clădirea nu se prăbușește, înseamnă că mai există încă un coeficient de siguranță destul de mare pentru salvarea persoanelor aflate în interiorul clădirii.Even if, at the very large extent of the church, a significant change in the length of the church, especially of the tensioned rod, may occur, which would lead to a change in the shape of the building, the fact that the building does not collapse, however, means that there is still a high enough safety factor for rescuing people inside the building.

RO 120859 Β1 în afară de acest efect tehnic, care devine un avantaj, există în multe cazuri posibili- 1 tatea de a reconstrui clădirea și de a înlocui elementul de oțel deformat. Prin aceasta se păstrează structura de bază a construcției afectate de cutremur care poate fi reparată/reînnoită 3 prin măsuri acceptabile.In addition to this technical effect, which becomes an advantage, there is in many cases the possibility of rebuilding the building and replacing the deformed steel element. This preserves the basic structure of the earthquake-affected construction which can be repaired / renewed 3 by acceptable measures.

De preferat, eclisa de preluare a întinderii este prevăzută la ambele capete cu ochiu- 5 ride legătură, executate dintr-o singură bucată. în acest fel, într-un mod simplu, se asigură preluarea solicitării la ambele capete ale eclisei, aceasta având loc în cea mai mare parte 7 fără excese de tensionare care ar putea duce la o rupere preliminară în zona de legătură.Preferably, the extension take-off plate is provided at both ends with eye-5 tie rails, executed in one piece. In this way, in a simple way, the request is taken over at both ends of the church, most of which take place 7 without excessive stresses which could lead to a preliminary break in the connection area.

Conform unui exemplu de realizare preferat, se prevede ca eclisa de tracțiune să 9 poată fi executată dintr-o platbandă din oțel, la capetele căreia sunt sudate niște ochiuri rotunde. Un astfel de element de ancorare se mai poate executa foarte ușor prin ștanțare din 11 tablă, sau prin forjare, fiind preferată forjarea în matriță.According to a preferred embodiment, it is provided that the traction plate 9 may be executed from a steel plate, at the ends of which are welded round meshes. Such an anchoring element can also be easily executed by stamping from 11 sheets, or by forging, forging in the mold is preferred.

în continuare, invenția este prezentată cu ajutorul exemplelor de realizare și fig. 1...5,13 care reprezintă:Next, the invention is presented with the help of the embodiments and FIG. 1 ... 5.13 which represents:

- fig. 1, vedere în perspectivă a unei părți din scheletul metalic al unei clădiri, la care 15 sunt indicați, într-o zonă, tiranții diagonali;FIG. 1 is a perspective view of a part of the metal skeleton of a building, in which 15 are indicated, in one area, the diagonal braces;

- fig. 2, vedere din direcția săgeții II din fig. 1;17FIG. 2, a view from the direction of the arrow II in fig. 1: 17

- fig. 3, vedere în perspectivă a unui detaliu de racordare la baza stâlpului a unui tirant diagonal cu un element de ancorare din oțel de preluare a întinderii;19FIG. 3, perspective view of a detail of connection at the base of the pillar of a diagonal tie rod with an anchoring element made of steel for taking the extension; 19

- fig. 4, vedere de sus a elementului de ancorare din oțel de preluare a întinderii;FIG. 4, top view of the steel grabbing element of the extension;

- fig. 5, perspectivă a ancorajului din oțel de preluare a întinderii.21FIG. 5, perspective of the steel anchorage for taking over the stretch.21

Structura din oțel a unei clădiri, prezentată schematic în fig. 1 și 2, este alcătuită din niște stâlpi 1, care sunt legați unul de altul prin niște grinzi portante 2. Stâlpii verticali 1 și 23 grinzile portante 2, sunt realizați de exemplu, din profile din oțel cu gol central. Grinzile 2 pot constitui suporturile sau subgrinzile pentru planșeele clădirilor. 25 în exemplul de realizare este prezentată una dintre aceste zone rigidizate ale scheletului din oțel, rigidizarea fiind realizată cu tiranți diagonali 3. 27The steel structure of a building, shown schematically in fig. 1 and 2, it is made up of pillars 1, which are connected to each other by supporting beams 2. The vertical pillars 1 and 23 supporting beams 2, are made, for example, from steel profiles with central hollow. The beams 2 can be the supports or sub-beams for the floors of the buildings. 25 in the embodiment is shown one of these stiffened areas of the steel skeleton, the stiffening being made with diagonal braces 3. 27

Fiecare tirant diagonal 3 este realizat dintr-un cablu din oțel 4, care este prevăzut la unul din capete cu un element de legătură 5, cu capătul superior al stâlpului 1. La capătul 29 celălalt, fiecare cablu de oțel 4 este legat printr-un ancoraj 6 de preluare a întinderii și un element de legătură 7 la baza stâlpului respectiv 1. 31Each diagonal tie 3 is made of a steel cable 4, which is provided at one end with a connecting element 5, with the upper end of the pillar 1. At the other end 29, each steel cable 4 is connected by a anchor 6 for taking over the stretch and a connecting element 7 at the base of the respective pillar 1. 31

Așa cum se prezintă detaliat în fig. 3-5, fiecare element de ancorare 6 din oțel de preluare a întinderii este prevăzut cu o eclisă de oțel 8 pentru preluarea întinderii, având forma 33 unei platbande, în partea centrală, la capetele căreia sunt sudate ochiurile de legătură 9. în exemplele de realizare prezentate, eclisa de oțel 8 și ochiurile de legătură 9, care formează 35 eclisa de preluare a întinderii au aceeași grosime. Eclisa de oțel 8 are marginile rotunjite, pentru a evita tensionarea extremă (efectul de crestare) în această zonă. 37As shown in detail in FIG. 3-5, each anchorage element 6 of stretch take-up steel is provided with a steel slide 8 for take-over of the stretch, having the shape 33 of a plate, in the central part, at the ends of which the connection mesh 9. are welded. The embodiments shown, the steel plate 8 and the connecting mesh 9, which form 35 the extension take-up plate have the same thickness. The steel plate 8 has rounded edges, to avoid the extreme tension (notch effect) in this area. 37

Elementul de ancorare 6 de preluare a întinderii este legat de baza stâlpului 1 printr-un șurub (nefigurat) care este introdus prin ochiul de legătură 9 și printr-un element de 39 legătură 7 fixat la baza stâlpului 1, iar la capătul celălalt, prin celălalt ochi de legătură 9 trece un bolț (nefigurat) care străbate și o piesă de legătură 10, alungită legată la cablul de oțel (4). 41The anchoring element 6 for taking over the extension is connected to the base of the post 1 by a screw (not shown) which is inserted through the connecting eye 9 and through a 39 connecting element 7 fixed at the base of the post 1, and at the other end, by the other connecting eye 9 passes through a bolt (not shown) that passes through and a connecting piece 10, elongated connected to the steel cable (4). 41

Materialul și dimensiunea platbandei de oțel 8 trebuie să fie alese în așa fel, încât elementul de ancorare 6 de preluare a întinderii să prezinte în mod esențial o ductilitate mai 43 mare decât cablul de oțel 4. în acest scop este ales pentru realizarea elementului de ancorare 6 de preluare a întinderii, un material care are ca proprietate o ductilitate mare. 45The material and the size of the steel plate 8 must be chosen in such a way that the anchoring element 6 of the stretch take-up has essentially a greater ductility 43 than the steel cable 4. For this purpose it is chosen for the construction of the anchoring element. 6 stretching, a material that has a high ductility property. 45

Chiar dacă s-a vorbit aici de un element de ancorare 6, de preluare a efortului de întindere, se înțelege, desigur, că poate fi folosit și un alt material, în mod special un alt metal 47 al cărui comportament ductil, de întindere, corespunde cu cerințele stabilite.Even though there has been mentioned here an anchoring element 6, to take over the stretching effort, it is understood, of course, that another material can be used, especially another metal 47 whose ductile, stretching behavior corresponds to established requirements.

RO 120859 Β1 în cazul unei suprasolicitări la eforturi de întindere, de exemplu prin apariția forțelor mari de solicitare orizontală, precum în cazul unui cutremur sau un alt eveniment extraordinar, de exemplu, la lovirea clădirii de către o mașină, eforturile de întindere preluate de tirantul diagonal 3 sunt transferate complet platbandei de oțel 8 care, sub eforturile preluate, se deformează. Deformarea plastică produsă platbandei de oțel 8 nu conduce totuși la rupere datorită comportamentului său ductil și produce numai o deformare elastică a tirantului diagonal 3, supus la întindere.EN 120859 Β1 in the case of an overloading to tensile stresses, for example by the occurrence of large forces of horizontal stress, such as in the case of an earthquake or another extraordinary event, for example, when the building was hit by a car, the tensile stresses taken by the tyrant diagonal 3 are completely transferred to the steel plate 8 which, under the efforts taken, deform. The plastic deformation produced to the steel plate 8 does not, however, lead to rupture due to its ductile behavior and produces only an elastic deformation of the diagonal rod 3, subjected to tension.

Claims

claims

1. Diagonal tie rod for buildings, especially for buildings with metal frame, characterized in that the diagonal tie rod (3) is made of a steel cable (4) to which a steel anchoring element (6) is connected. taking over the stretch made of a steel slide (8), provided at both ends with connecting links (9) the ductility of the church being greater than that of the steel cable (4).

2. Diagonal tie rod according to claim 1, characterized in that the steel plate (8) is provided at both ends with round connecting mesh (9), made in one piece.

3. Diagonal tie rod according to claims 1 or 2, characterized in that the steel plate (8) is made of a flat plate.

4. Diagonal brace according to claims 2 and 3, characterized in that the round connection mesh (9) is welded to the ends of the steel band (8).

5. Diagonal tie according to claim 4, characterized in that the plate from which it is made of steel (8) and the connecting mesh (9) have the same thickness.

6. Diagonal tie according to claim 4, characterized in that the steel strip forming plate (8) is rounded on the sides when passing through the connecting mesh area (9).